CN117848289A - 一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,涉及土地数据获取以及处理技术领域,具体为无人机数据获取系统、数据接收模块和数据处理系统,其中:所述无人机数据获取系统基于无人机获取土地数据信息,且无人机数据获取系统包括无人机飞控模块、动态差分模块、姿态测量模块、激光扫描测距模块、成像模块、通信模块和信息存储模块,所述无人机飞控模块基于无人机飞控平台,用来搭载各种设备。该无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的土地数据,利用无人机扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强等特点,极大地降低成本、节约时间。
Description
技术领域
本发明涉及土地数据获取以及处理技术领域,具体为一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置。
背景技术
我国是一个人口大国也是一个历史悠久的农业大国,虽然幅员辽阔,但是可耕种面积人均面积却很少,因此我国的土地数据对我国的民生生产中至关重要,现在的获取土地数据的手段技术有很多,比如:
申请号为CN202210534439.7的专利提供一种基于区块链的土地数据存储方法、系统及存储介质,方法包括:获取土地图斑信息,基于获取到的所述土地图斑信息确定待存储土地数据;对所述待存储土地数据进行哈希处理,以提取所述待存储土地数据的数字指纹;将所述待存储土地数据以及对应的所述数字指纹打包上链,并获取对应的交易标识及区块号;将所述交易标识及区块号一一对应的存储在链下数据库中。该方法提高了土地数据的安全性,且还提高了土地数据的查询速度。但是,这种获取土地数据的方法,是基于卫星系统,代价较高,精度差。
中国专利文献CN215280895U提供了一种水土流失评估数据获取装置,其包括无人机、相机、相机用于获取区域的影像数据,雷达用于获取区域的地形数据,数据处理器用于接收相机获取的影像数据及雷达获取的地形数据,并将影像数据及地形数据传送至远程终端。该方案通过在小范围高风险区域内灵活飞行,可精准获取评估水土流失敏感性所需要的关键数据。但是,该获取装置只能在小范围使用,而且并不具有图像处理能力,对遥感影像数据处理精度不足等等问题无法解决。
基于上述问题,我们基于现有技术的基础上提出一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置以基于物联网技术解决该问题。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种能够在较短时间内以较小人力物力代价高智能化获取高精度土地数据、利用图像处理技术基于物联网实现的基于遥感数据技术对地成像无人机远程获取系统。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,包括无人机数据获取系统、数据接收模块和数据处理系统,其中:所述无人机数据获取系统基于无人机获取土地数据信息,且无人机数据获取系统包括无人机飞控模块、动态差分模块、姿态测量模块、激光扫描测距模块、成像模块、通信模块和信息存储模块,所述无人机飞控模块基于无人机飞控平台,用来搭载各种设备,且各种设备包括:动态差分GNSS接收机、扫描投影设备、测量扫描装置、激光扫描测距仪、摄像头和存储器,所述通信模块分别电性连接数据接收模块和数据处理系统,用于将无人机飞控模块、动态差分模块、姿态测量模块、激光扫描测距模块和成像模块获取的数据通过数据接收模块传输到数据处理系统中,所述信息存储模块将无人机飞控模块、动态差分模块、姿态测量模块、激光扫描测距模块和成像模块获取的数据存储在存储器中,所述数据处理系统用于对获取的数据进行分析处理,且数据处理系统包括影像数据分割模块、特征识别模块、对比匹配模块和信息归纳模块,所述影像数据分割模块与特征识别模块电性连接,且特征识别模块与对比匹配模块电性连接,所述信息归纳模块分别与影像数据分割模块、特征识别模块和对比匹配模块电性连接,且信息归纳模块用于影像数据分割模块、特征识别模块和对比匹配模块中的数据信息的收集以及归纳。
进一步的,所述动态差分模块基于动态差分GNSS接收机用于确定扫描投影设备的空间位置,通过接收卫星数据,实时测定设备无人机的空间位置,通过数据分析与地面基站进行差分计算,精确计算得出飞行轨迹。
进一步的,所述姿态测量模块基于测量扫描装置的主光轴的空间姿态参数,并通过接来自动态差分模块中的动态差分GNSS接收机接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动轨迹,根据轨迹的几何关系及变量参数推算出无人机的空中位置,从而测算出无人机的实时和将来的空间向量。
进一步的,所述激光扫描测距模块基于激光扫描测距仪用于测量无人机到地面的距离以及无人机到土地上植被或者农作物的距离,通过无人机到地面的距离减去无人机到土地上植被或者农作物的距离得到土地上植被或者农作物的高度。
进一步的,所述成像模块基于摄像头用于测量无人机飞行范围内对应地面的数码影像,用于最终制作正射影像,且摄像头采用万像素,在m的飞行高度上,数码影像分辨可达到px,得到的数码影像与激光点数据整合处理后,得到依比例、带坐标和高程的正射影像图。
进一步的,所述影像数据分割模块利用图像分割技术将无人机数据获取系统获取的影像数据进行分割形成不同的像元,并通过区域生长法将相邻的具有同样性质的像元并到目前区域中。
进一步的,所述特征识别模块用于将影像数据分割模块中建立的像元建立训练区,实现提取分类信息,在提取分类后利用影像分割运算处理通过提取类别与分割影像相互作用将特征信息提出来。
进一步的,所述对比匹配模块包括样本单元和对比单元,所述样本单元中的土地样本数据类别分为林地样本、耕地样本、水体样本、道路样本、建筑样本和园地样本,所述对比单元利用最近邻分类法对分割后的图像进行分类然后和样本单元中的土地样本数据进行对比。
本发明提供了一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,具备以下有益效果:
该无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,可以很方便的用较小的时间和人力物力代价获取较高精度的土地数据,利用无人机扫描速度快、实时性强、精度高、主动性强等特点,极大地降低成本、节约时间,本申请通过特征识别模块用于将影像数据分割模块中建立的像元建立训练区,实现提取分类信息,在提取分类后利用影像分割运算处理通过提取类别与分割影像相互作用将特征信息提出来。
对比匹配模块包括样本单元和对比单元,所述样本单元中的土地样本数据类别分为林地样本、耕地样本、水体样本、道路样本、建筑样本和园地样本,所述对比单元利用最近邻分类法对分割后的图像进行分类然后和样本单元中的土地样本数据进行对比。
附图说明
图1为一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置的整体流程示意图;
图2为一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置的流程示意图;
图3为一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置的流程示意图。
图中:1、无人机数据获取系统;101、无人机飞控模块;102、动态差分模块;103、姿态测量模块;104、激光扫描测距模块;105、成像模块;106、通信模块;107、信息存储模块;2、数据接收模块;3、数据处理系统;301、图像数据分割模块;302、特征识别模块;303、对比匹配模块;303a、样本单元;303b、对比单元;304、信息归纳模块。
具体实施方式
下面参照附图结合具体实施方式对本发明做出详细的描述,本领域技术人员懂得,这些描述是示例性的,本发明并不仅限于该具体实施方式之中。
请参阅图1至图3,本发明实施例提供的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置可以包括:无人机数据获取系统1、数据接收模块2和数据处理系统3,其中:所述无人机数据获取系统1基于无人机获取土地数据信息,且无人机数据获取系统1包括无人机飞控模块101、动态差分模块102、姿态测量模块103、激光扫描测距模块104、成像模块105、通信模块106和信息存储模块107,所述无人机飞控模块101基于无人机飞控平台,用来搭载各种设备,且各种设备包括:动态差分GNSS接收机、扫描投影设备、测量扫描装置、激光扫描测距仪、摄像头和存储器,所述通信模块106分别电性连接数据接收模块2和数据处理系统3,用于将无人机飞控模块101、动态差分模块102、姿态测量模块103、激光扫描测距模块104和成像模块105获取的数据通过数据接收模块2传输到数据处理系统3中,所述信息存储模块107将无人机飞控模块101、动态差分模块102、姿态测量模块103、激光扫描测距模块104和成像模块105获取的数据存储在存储器中,所述数据处理系统3用于对获取的数据进行分析处理,且数据处理系统3包括影像数据分割模块301、特征识别模块302、对比匹配模块303和信息归纳模块304,所述影像数据分割模块301与特征识别模块302电性连接,且特征识别模块302与对比匹配模块303电性连接,所述信息归纳模块304分别与影像数据分割模块301、特征识别模块302和对比匹配模块303电性连接,且信息归纳模块304用于影像数据分割模块301、特征识别模块302和对比匹配模块303中的数据信息的收集以及归纳。
动态差分模块102基于动态差分GNSS接收机用于确定扫描投影设备的空间位置,通过接收卫星数据,实时测定设备无人机的空间位置,通过数据分析与地面基站进行差分计算,精确计算得出飞行轨迹。
姿态测量模块103基于测量扫描装置的主光轴的空间姿态参数,并通过接来自动态差分模块102中的动态差分GNSS接收机接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动轨迹,根据轨迹的几何关系及变量参数推算出无人机的空中位置,从而测算出无人机的实时和将来的空间向量。
激光扫描测距模块104基于激光扫描测距仪用于测量无人机到地面的距离以及无人机到土地上植被或者农作物的距离,通过无人机到地面的距离减去无人机到土地上植被或者农作物的距离得到土地上植被或者农作物的高度。
成像模块105基于摄像头用于测量无人机飞行范围内对应地面的数码影像,用于最终制作正射影像,且摄像头采用5000万像素,在800m的飞行高度上,数码影像分辨可达到450px,得到的数码影像与激光点数据整合处理后,得到依比例、带坐标和高程的正射影像图。
影像数据分割模块301利用图像分割技术将无人机数据获取系统1获取的影像数据进行分割形成不同的像元,并通过区域生长法将相邻的具有同样性质的像元并到目前区域中。
特征识别模块302用于将影像数据分割模块301中建立的像元建立训练区,实现提取分类信息,在提取分类后利用影像分割运算处理通过提取类别与分割影像相互作用将特征信息提出来。
对比匹配模块303包括样本单元303a和对比单元303b,所述样本单元303a中的土地样本数据类别分为林地样本、耕地样本、水体样本、道路样本、建筑样本和园地样本,所述对比单元303b利用最近邻分类法对分割后的图像进行分类然后和样本单元303a中的土地样本数据进行对比。
综上,本实施例的无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,使用时,首先通过无人机数据获取系统1基于无人机获取土地数据信息,无人机飞控模块101基于无人机飞控平台,动态差分模块102基于动态差分GNSS接收机用于确定扫描投影设备的空间位置,通过接收卫星数据,实时测定设备无人机的空间位置,通过数据分析与地面基站进行差分计算,精确计算得出飞行轨迹,姿态测量模块103基于测量扫描装置的主光轴的空间姿态参数,并通过接来自动态差分模块102中的动态差分GNSS接收机接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动轨迹,根据轨迹的几何关系及变量参数推算出无人机的空中位置,从而测算出无人机的实时和将来的空间向量,激光扫描测距模块104基于激光扫描测距仪用于测量无人机到地面的距离以及无人机到土地上植被或者农作物的距离,通过无人机到地面的距离减去无人机到土地上植被或者农作物的距离得到土地上植被或者农作物的高度,成像模块105基于摄像头用于测量无人机飞行范围内对应地面的数码影像,用于最终制作正射影像,且摄像头采用5000万像素,在800m的飞行高度上,数码影像分辨可达到450px,得到的数码影像与激光点数据整合处理后,得到依比例、带坐标和高程的正射影像图,影像数据分割模块301利用图像分割技术将无人机数据获取系统1获取的影像数据进行分割形成不同的像元,并通过区域生长法将相邻的具有同样性质的像元并到目前区域中。
特征识别模块302用于将影像数据分割模块301中建立的像元建立训练区,实现提取分类信息,在提取分类后利用影像分割运算处理通过提取类别与分割影像相互作用将特征信息提出来,对比匹配模块303包括样本单元303a和对比单元303b,所述样本单元303a中的土地样本数据类别分为林地样本、耕地样本、水体样本、道路样本、建筑样本和园地样本,所述对比单元303b利用最近邻分类法对分割后的图像进行分类然后和样本单元303a中的土地样本数据进行对比。
以上参照附图结合具体实施方式对本发明做出了详细的描述,本领域技术人员懂得,其可以进行各种变更和修饰,只要不脱离本发明宗旨和精神,这些变更和修饰均应落入本发明的保护范畴之内,本发明的保护范围由所附权利要求书限定。
Claims (8)
1.一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于,包括无人机数据获取系统(1)、数据接收模块(2)和数据处理系统(3),其中:所述无人机数据获取系统(1)基于无人机获取土地数据信息,且无人机数据获取系统(1)包括无人机飞控模块(101)、动态差分模块(102)、姿态测量模块(103)、激光扫描测距模块(104)、成像模块(105)、通信模块(106)和信息存储模块(107),所述无人机飞控模块(101)基于无人机飞控平台,用来搭载各种设备,且各种设备包括:动态差分GNSS接收机、扫描投影设备、测量扫描装置、激光扫描测距仪、摄像头和存储器,所述通信模块(106)分别电性连接数据接收模块(2)和数据处理系统(3),用于将无人机飞控模块(101)、动态差分模块(102)、姿态测量模块(103)、激光扫描测距模块(104)和成像模块(105)获取的数据通过数据接收模块(2)传输到数据处理系统(3)中,所述信息存储模块(107)将无人机飞控模块(101)、动态差分模块(102)、姿态测量模块(103)、激光扫描测距模块(104)和成像模块(105)获取的数据存储在存储器中,所述数据处理系统(3)用于对获取的数据进行分析处理,且数据处理系统(3)包括影像数据分割模块(301)、特征识别模块(302)、对比匹配模块(303)和信息归纳模块(304),所述影像数据分割模块(301)与特征识别模块(302)电性连接,且特征识别模块(302)与对比匹配模块(303)电性连接,所述信息归纳模块(304)分别与影像数据分割模块(301)、特征识别模块(302)和对比匹配模块(303)电性连接,且信息归纳模块(304)用于影像数据分割模块(301)、特征识别模块(302)和对比匹配模块(303)中的数据信息的收集以及归纳。
2.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述动态差分模块(102)基于动态差分GNSS接收机用于确定扫描投影设备的空间位置,通过接收卫星数据,实时测定设备无人机的空间位置,通过数据分析与地面基站进行差分计算,精确计算得出飞行轨迹。
3.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述姿态测量模块(103)基于测量扫描装置的主光轴的空间姿态参数,并通过接来自动态差分模块(102)中的动态差分GNSS接收机接收到的GNSS数据,经过处理,求得飞行运动轨迹,根据轨迹的几何关系及变量参数推算出无人机的空中位置,从而测算出无人机的实时和将来的空间向量。
4.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述激光扫描测距模块(104)基于激光扫描测距仪用于测量无人机到地面的距离以及无人机到土地上植被或者农作物的距离,通过无人机到地面的距离减去无人机到土地上植被或者农作物的距离得到土地上植被或者农作物的高度。
5.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述成像模块(105)基于摄像头用于测量无人机飞行范围内对应地面的数码影像,用于最终制作正射影像,且摄像头采用5000万像素,在800m的飞行高度上,数码影像分辨可达到450px,得到的数码影像与激光点数据整合处理后,得到依比例、带坐标和高程的正射影像图。
6.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述影像数据分割模块(301)利用图像分割技术将无人机数据获取系统(1)获取的影像数据进行分割形成不同的像元,并通过区域生长法将相邻的具有同样性质的像元并到目前区域中。
7.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述特征识别模块(302)用于将影像数据分割模块(301)中建立的像元建立训练区,实现提取分类信息,在提取分类后利用影像分割运算处理通过提取类别与分割影像相互作用将特征信息提出来。
8.根据权利要求1所述的一种无人机遥感影像获取和智能解译一体化装置,其特征在于:所述对比匹配模块(303)包括样本单元(303a)和对比单元(303b),所述样本单元(303a)中的土地样本数据类别分为林地样本、耕地样本、水体样本、道路样本、建筑样本和园地样本,所述对比单元(303b)利用最近邻分类法对分割后的图像进行分类然后和样本单元(303a)中的土地样本数据进行对比。
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CN206469882U (zh) * | 2016-12-19 | 2017-09-05 | 薄文娟 | 一种基于无人机影像的土地利用信息快速巡查系统 |
CN107784661A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-03-09 | 上海电力学院 | 基于区域生长法的变电站设备红外图像分类识别方法 |
CN110287962A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-09-27 | 平安科技(深圳)有限公司 | 基于超对象信息的遥感图像目标提取方法、装置及介质 |
CN115834845A (zh) * | 2023-02-24 | 2023-03-21 | 山东慧创信息科技有限公司 | 一种基于物联网的无人机土地数据识别系统 |
CN116258982A (zh) * | 2023-03-13 | 2023-06-13 | 北京云恒科技研究院有限公司 | 一种无人机飞行航线监测及校验系统 |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311819637.9A patent/CN117848289A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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